我国不仅建成投运了世界上运行电压最高、输送能力最强、代表最高技术水平的特高压交、直流输变电工程，在世界上率先系统掌握了特高压输变电核心技术及其设备制造能力，而且立项编制了相关国际标准，由此主导了世界高压输电领域的话语权，占据了世界电力技术制高点。 

科技热词

特高压输电

一般来说，输电电压分高压、超高压和特高压。国际上，高压(HV)通常指35—220千伏的电压；超高压(EHV)通常指330千伏及以上、1000千伏以下的电压；特高压(UHV)指1000千伏及以上的电压。而在我国，特高压电网是指1000千伏交流和±800千伏直流输电网络。

特高压电网形成和发展的基本条件，一是用电负荷的持续增长，二是电源基地与负荷中心在地域上呈逆向分布，且距离过远。特高压电网的突出特点是大容量、远距离输电，且占地少，线损小，联网能力强。我国现有的长距离输电主网架和世界主要国家一样，多是500千伏的交流电网，即超高压电网。

体现国家意志

从“中国制造”到“中国创造”是质的提升，从“中国创造”到“中国引领”则是革命性飞跃。

迄今为止，世界公认在整个领域全方位实现了“中国引领”的，唯有特高压。特高压输电技术，世界看中国。

“这不是哪个人、哪个团队、哪个企业能做成的，而是体现了国家意志。”国家电网中国电力科学研究院院长郭剑波如是说。

从事了几十年科研及管理工作的郭剑波谈起“特高压”，给出如下关键词：

瞄准世界电力发展趋势和技术制高点，紧密围绕国家重大战略需求，政府支持，企业主导，产学研联合，社会各方广泛参与，用科学手段和方法，以应用为目的，破解重大技术难题。

“这些话说起来容易，真做到很难。”他解释，以往我们大多项目，都是单项技术突破，那当然也不容易。但特高压输变电系统开发与示范重大项目，是在整个领域取得了全方位突破，真正实现了世界公认的“中国引领”。我们不仅建成、投运了世界上运行电压最高、输送能力最强、代表最高技术水平的特高压交、直流输变电工程，在世界上率先系统掌握了特高压输变电核心技术及其设备制造能力，而且立项编制了相关的行业、国家、国际标准，为特高压输电技术的规模应用和走出国门创造了条件，由此主导了世界高压输电领域的话语权，占据了世界电力技术制高点。

它体现了国家意志。据介绍，直接参加这个项目的核心层，包括30多名院士，3000多名工程技术人员，11家国内外权威科研机构，9所高校和设计机构及200多家厂商，共涉及500多个单位、十几万人。

数不清的“世界之最”

在实际应用中，特高压交流和特高压直流在电网中各有特点，两者相辅相成、互为补充。据专家介绍，从电网特点看，特高压交流具有交流电网的基本特征，可以形成坚强的网架结构，理论上其规模和覆盖面是不受限制的，对电力的传输、交换、疏散十分灵活。特高压直流则是“直达快车”，用于点对点的传输，不能形成网络，必须依附于坚强的交流输电网才能发挥作用；而在受端电网直流落点过多，也存在着安全隐患。

因此，我国发展特高压电网遵循如下原则：特高压交流定位于更高一级电压等级的网架建设和跨大区联网送电；而特高压直流定位于我国西部和北部大水电、大煤电基地以及新能源基地的电源大容量、超远距离外送。

以目前已建成的两个特高压示范工程为例，晋东南—南阳—荆门1000千伏特高压交流试验示范工程和向家坝—上海±800千伏特高压直流输电示范工程在技术、设备制造、工程建设等方面究竟创造了多少个“世界之最”，恐怕连业内人士都难以尽数。

仅以两个工程中部分顶尖特高压设备为例，前者：额定电压1000千伏、额定容量1000兆乏单体式变压器为世界首次研制，单柱线圈的电压达到1000千伏、容量达到334兆乏，创造了世界纪录；额定电压1000千伏、额定容量320兆乏高压并联电抗器为世界首次研制；额定电压1000千伏、额定电流6300安、额定短路开断电流50千安、直流分量时间常数120毫秒的气体绝缘金属封闭组合电器代表了世界同类产品的最高水平；用于中等和重污秽地区的特高压避雷器、电压互感器、支柱绝缘子、接地开关、油纸绝缘瓷套管、气体绝缘瓷套管、气体绝缘复合套管和复合绝缘子均为世界首次研制；开合110千伏、210兆乏超大容量电容器组的开关及110千伏干式并联电抗器，达到世界同类装置最高水平……后者：直流输电用6英寸晶闸管在世界上首次研制成功，并实现工程应用；换流变压器电压等级最高、单台容量最大；换流阀单阀组容量最大；低噪声干式平波电抗器、直流穿墙套管、直流断路器和隔离开关通流能力最大，均创造了世界之最，其中特高压换流变、换流阀等重要设备研发均属世界级技术难题。

在这样顶尖难度的大背景下，前者工程国产化率达到约95％，设备国产化率达到约91％；后者设备国产化率达到67%。依托工程，我国电工装备制造厂商总体掌握了特高压交直流设备制造的核心技术，并具备批量生产的能力。工程带动产业升级和跨越式发展，功不可没。

特高压输电安全性无需担忧

随着晋东南—荆门和向家坝—上海两个特高压示范工程建成投运，一度围绕特高压技术、经济性的热烈争议自然归于平息，而对史上首个商业运行的特高压输电线路的安全、稳定性的关注随即突显出来。跟现有的500千伏主网架相比，特高压电网的安全性和运行稳定性有何技术保障？

全国人大代表、中国工程院院士、国网电力科学研究院名誉院长薛禹胜在接受科技日报记者采访时表示，“输电电压等级从500千伏升高至1000千伏对系统稳定性带来的影响，和以前220千伏升高至500千伏时有相仿的本质。”他解释：电压等级每升高一个级别，都会带来同样性质的稳定性问题；而对这个问题的解决，技术上并没有不可逾越的障碍。但他同时也强调，电压升高至特高压等级，对系统稳定性的要求有量的提高——相比500千伏以下电网，它要求有更广域、更快、更高水平的控制手段，要对系统运行有更深刻的理解。他引用“战略上藐视、战术上重视”来说明这一问题——不能因为原理上没有问题，就放松警惕。

他举例说，比如关键的“电磁环网”问题，即不同电压等级的线路通过变压器磁回路的联接而形成高低压电磁环网并联运行。500千伏电网建设初期，网架薄弱；为保证输电能力，不得不将500千伏线路与220千伏线路形成电磁环网运行。但一旦500千伏系统开断，其负荷会瞬间转移至220千伏电网，使后者面临“难以承受之重”，由此可能演化为大停电。在这方面，国内外都有深刻的教训。

如何解决电磁环网问题？薛禹胜介绍，根据我国《电力系统安全稳定导则》规定：随着高一级电压电网的建设，下级电压应逐步实现分区运行，相邻分区之间保持互为备用，这就是“开环”或称“解环”。当500千伏线路逐渐成网，220千伏线路也就相继开环运行。解环之后，整个电网系统的稳定水平提高，系统的继电保护安全自动装置进一步简化，发生多米诺骨牌效应的可能性大大降低。1000千伏电网的发展也将经历类似过程。作为电力系统稳定分析和控制领域专家，薛禹胜和他的团队在特高压工程上马前，就与华东电网公司和江苏省电力公司共同研发成功网、省两级电网的时空防御系统，建成了世界上独一无二的预警和多道防御体系，在风险控制上为特高压一次系统应对诸如“电磁环网”一类的问题打下了坚实的基础。“我们在二次系统上的创新可以支撑一次系统上取得的创新成果，我对此充满信心。”薛禹胜如是说。

加快特高压电网建设

薛禹胜　全国人大代表、中国工程院院士、国网电力科学研究院名誉院长

■我有建议

我国的电网一向非常薄弱，但是重大的系统崩溃事件却没有发生在我国，而是发生在电网非常健全的美国、加拿大、西欧。之所以这样，除了电网的结构，安全技术、管理技术、控制技术也是非常重要的。我国的电网系统控制技术和自动化技术发展得非常好，目前已经远远领先于发达国家，才能使基础薄弱的电网能够安全运行。

特高压电网是单独的一条或两条支路，可能会引起比较大的扰动。但是我们现在的控制技术完全可以解决它的安全问题。

我不赞成为了成为世界第一而研发一个技术。特高压工程所有技术研发都是解决方案，都是客观需要。在这个领域当中，中国人的确做出了非常漂亮的成绩，这一点已经被示范工程的效果所证明，并得到世界公认。特高压工程还带动国内电工设备制造业一举走到了世界前列。

从环境来讲，特高压的好处更加明显。比如说电磁干扰或噪音干扰是否会影响到群众的生活，我们做了大量研究，从几年的运营结果来看，都证明没有任何问题，现在特高压的电磁污染程度要比以前500千伏的还要低。特高压还比低一级电压输电节省了大量占地。

当然，在相当长时间内，输煤仍然是一种主要的能源传送方式，特高压电网并不是取代铁路和公路的输煤，而是要改变输煤比重过大的现状。从风险管理角度说，不能把鸡蛋放进一个筐里。所以特高压只是缓解能源风险的一种补充。

我国特高压技术创新有“绝活”

■延伸阅读

上世纪70－80年代，前苏联、美国、意大利、日本、巴西、加拿大等国家先后开展了特高压交流输电技术的试验研究或工程实践。

从1980年起，前苏联开始建设连接西伯利亚、哈萨克斯坦和乌拉尔联合电网的1150千伏交流输电工程。苏联解体后，送端电源未能按预定目标建设，1994年起降压运行。

日本为解决输电走廊紧张、实现大规模输电，从1992年共建有1000千伏同杆并架线路427公里。由于其电力需求增长减缓，核电建设计划推迟，一直按500千伏降压运行。

世界上已运行的直流输电工程的最高电压为±600千伏。前苏联、巴西、印度和非洲等国家曾对特高压直流输电工程的应用开展过研究，但都没有特高压直流输电工程的实际运行。

由此可见，世界范围内储备的特高压输电技术大都集中在上世纪80年代以前，尚没有一个特高压工程实现全电压、满负荷、全工况长期运行。

我国的系统条件和技术要求与前苏联和日本等国均有不同，随着现代制造水平和技术水平的提高，我国将建设以交直流特高压为骨干网架的国家电网，实现大容量、远距离输电，建设安全、经济、高效和环境友好型电网。因此，我国发展特高压技术，没有现成的经验可以借鉴，必须结合我国电网的实际特点和发展趋势走出一条适合中国国情的自主创新之路。

我国地域广阔、运行条件复杂，在特高压技术研究和工程实践上面临着更多的挑战。我国高海拔、重污秽、覆冰、高地震烈度和多种采动影响区等环境特点对设备材料、结构设计和施工提出了更高要求；大件运输、节省占地、满足环保要求需要创新性设计；与前苏联和日本等国单一特高压输电工程不同，我国将建设特高压骨干网架，需要解决特高压电网无功和电压控制、超大规模交直流电网的安全稳定控制等一系列确保电网安全稳定经济运行的技术难题。

两会声音

张国宝（全国政协常委、国家能源局原局长）：

国内电工设备制造业要感谢特高压工程。

我们的设备制造企业已经不是当年的企业了。相关企业在国内电网从50千伏到110千伏、330千伏直至500千伏升级的过程中，产品曾给输变电线路“惹过不少麻烦”；但正是得益于特高压这样的重大工程，国内设备制造企业“在技术水平、产品质量和服务方面已和当年不可同日而语”。

宗立成（全国政协委员、山东省工商联副主席、青州尧王集团公司总裁）：

以往“西煤东运”造成了沿途交通堵塞、粉尘污染不符合科学发展观的理念。若能在西部就地挖煤并发电，随即变“西煤东运”为“西电东输”，不仅能拉长西部大开发产业链、增加GDP，也能降低东部地区用电成本。从全局来看，不仅节能环保，也具备重大现实意义和经济效益。

燕福龙（全国人大代表、辽宁省电力有限公司总经理）：

蒙东是全国七个千万千瓦风电基地之一，辽吉黑三省风电资源丰富，均具备建设千万千瓦风电基地的条件，同时蒙东还是东北区域重要的煤电基地。超前研究在东北区域建设“风火打捆”特高压输电通道，不但能够提高现有发电设备的利用效率，促进风电、核电等清洁能源的合理开发和利用，而且能够提高跨区电网间的电力互供和支援能力，缓解“三华”同步电网缺电形势，推动全国电力工业安全、健康、可持续发展。

王纪年（全国人大代表）：

中国发展智能电网，必须以特高压骨干网架为支撑。加快建设坚强智能电网，可以逐步降低输煤在能源输送中的占比，彻底改变过度依赖输煤的能源配置方式和就地平衡的电力发展方式，既能满足东部地区对能源的需求，又提升了能源跨区输送能力。